JP4819515B2 - 移動のための多軸制御を提供する分散型移動制御装置を有する交流サーボシステムとその制御方法 - Google Patents
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Description
この図に示すように、サーボ駆動装置アセンブリ52はI/Oユニット54、通信ユニット56、移動制御ユニット58、システムパラメータ・変数ユニット60及び駆動制御ループユニット62からなる。
(A)プログラム可能:本発明の運動駆動装置は上位制御装置が節約されるので、運動及び論理制御手順を有する。
パラメータを参照する。経路発生器は各サンプリング時刻の内挿命令を計算し、そしてシステムパラメータ・変数ユニットの移動命令領域に記憶する。
(1)システムパラメータ及び変数のDO(デジタル出力)のソースはローカル軸の出力としてローカル軸のDOを選択する。ローカル軸の他のDOは他の軸のリモート出力を提供する。ローカル軸のDI(デジタル入力)は他のローカル軸又は他の軸を遠隔で読み取ることができる。
(1)分散型制御によるCPU負荷の低減:多軸制御において、内挿命令は各軸により計算され、そしてユーザープログラムは夫々の移動手順のため各軸への多くの小さいプログラムへ分割できる。プログラムはコンパクトでかつモジュール化される。プログラムは各軸へ分散でき、そしてCPU負荷は低減できる。
(1)分散計算:経路計算は各軸へ分散され、そして軸数はCPUの稼動負荷へ影響を与えないだろう。
ユーザーは移動手順及び論理制御手順をプログラムできる。
14:I/O制御装置
16:上位制御装置
18:高速通信回線
30:多軸制御システム
32:通信回線
34:マン−マシンイターフェース
35:伝送線
36:主軸駆動装置
38:主軸モーター
40:従属軸駆動装置
42:従属軸モーター
52:サーボ駆動装置アセンブリ
54:I/Oユニット
56:通信ユニット
58:移動制御ユニット
60:システムパラメータ・変数ユニット
62:駆動制御ループユニット
64:RAM
66:CPU
68:経路発生器
70:移動命令領域
72:サーボモーター
Claims (14)
- 主軸駆動装置及び従属軸駆動装置は、ローカル軸及びリモート軸モーターの移動及びI/O信号を制御するため、移動制御及び論理制御手順をプログラムでき、そして前記各軸駆動装置の動作パラメータを設定でき、
前記主軸駆動装置は通信回線へ経路命令を伝送するため、移動制御手順を実行し、そして
前記主軸駆動装置は前記経路命令により軸の内挿命令を計算し、そして前記従属軸駆動装置は前記通信回線を通して伝送される前記経路命令により軸の内挿命令を計算し、これにより主軸モーター及び従属軸モーターは前記経路命令及び前記動作パラメータにより駆動される、
通信回線、通信回線へ接続された主軸駆動装置、主軸駆動装置へ接続された主軸モーター、通信回線へ接続された多くの従属軸駆動装置、従属軸駆動装置へ接続された多くの従属軸モーター、及び前記駆動装置の一つへ接続されたパソコン又はマン‐マシンインターフェースからなり、
前記主軸駆動装置及び前記従属軸駆動装置は、同一構造のサーボ駆動装置アセンブリからなり、前記主軸駆動装置と前記従属軸駆動装置との区別は、割り当てられるステーション数により決定され、
前記各軸の移動のための前記経路命令からの内挿命令は、回線負荷を抑えるため各軸の駆動装置で計算されることを特徴とする、移動のための多軸制御を提供する分散型移動制御を有する交流サーボシステム。 - 前記パソコン又はマン‐マシンインターフェースが伝送線及び前記通信回線を通して前記移動制御手順をダウンロードし、前記動作パラメータを設定及び編集し、そして前記各軸モーターの動作状況をモニターする、請求項1のような交流サーボシステム。
- 前記各主軸駆動装置及び従属軸駆動装置はサーボ駆動装置アセンブリからなり、そして前記サーボ駆動装置アセンブリは前記パソコン又はマン‐マシンイターフェースへ接続された通信ユニット、
前記パソコン又はマン‐マシンインターフェースにより、前記伝送線及び通信ユニットを通してシステムパラメータ・変数ユニットに記憶された前記動作パラメータを設定及び編集し、前記サーボ駆動装置アセンブリの前記各ユニットへ通信を提供し、そして前記動作パラメータを記憶するシステムパラメータ・変数ユニット、
前記論理制御手順によりI/Oステータスを設定し、そして前記システムパラメータ・変数ユニットに前記I/Oステータスを記憶するためのI/Oユニット、
前記I/OユニットのI/Oを設定するため、前記論理制御手順を実行し、前記ローカル及びリモートモーターを制御するため前記移動制御手順を実行し、前記通信回線及び通信ユニットを通して前記移動プログラムをダウンロードし、前記移動プログラムは前記経路命令を発生させるため実行され、移動制御ユニットは前記動作パラメータにより各サンプリング時刻の内挿点を計算し、そして前記システムパラメータ・変数ユニットの移動命令領域へ内挿点を記憶する移動制御ユニット、及び
前記システムパラメータ・変数ユニットに記憶された内挿点及び前記動作パラメータにより前記各軸のモーターを駆動するための駆動制御ループユニットからなる請求項1のような交流サーボシステム。 - 前記システムパラメータ・変数ユニットに記憶された前記動作パラメータは、動作モード、軸パラメータ、軸ステータス、経路パラメータ、デジタルI/Oモード、及び通信パラメータからなる、請求項3のような交流サーボシステム。
- 前記移動制御ユニットはRAM、EEPROM、CPU及び経路発生器からなり、前記RAMはダウンロードされた前記移動プログラムを記憶し、前記CPUは前記論理制御手順をプログラムするためPLC命令のグループを提供し、前記CPUは前記経路発生器の入力命令として使用するための命令を発生されるため前記移動プログラムを実行し、前記経路発生器は各サンプリング時刻の内挿点を計算し、そして前記内挿点をシステムパラメータ・変数ユニットの移動命令領域へ記憶する、請求項3のような交流サーボシステム。
- 前記通信回線はUSBバス、RS232(485)バス及びCANバスからなる、請求項1のような交流サーボシステム。
- 前記主軸モーター及び従属軸モーターは交流サーボモーターである、請求項1のような交流サーボシステム。
- 主軸駆動装置及び多くの従属軸駆動装置のための移動制御手順をプログラミングし、
各軸駆動装置の動作パラメータを設定し、前記主軸駆動装置は経路命令を通信回線へ伝送するため前記移動制御手順を実行し、
前記経路命令により前記各軸駆動装置の命令を計算し、
前記命令及び前記動作パラメータにより主軸モーター及び多くの従属軸モーターを駆動し、
ローカル軸又はリモート軸モーター及びI/O信号を制御するため前記移動制御手順を実行することからなる、移動のための多軸制御を提供する分散型移動制御を有する交流サーボシステムの制御方法。 - 前記通信回線を通して、前記主軸駆動装置及び従属軸駆動装置の前記移動制御手順をダウンロードし、そして前記動作パラメータを設定及び編集し、
いずれかの前記軸駆動装置へ接続された前記通信回線及び伝送線を通して、前記各軸モーターの動作状況をモニターするパソコンまたはマン‐マシンインターフェースから更になる請求項8のような方法。 - 前記主軸駆動装置及び従属軸駆動装置はサーボ駆動アセンブリからなり、
前記サーボ駆動装置アセンブリに前記動作パラメータを記憶し、そして前記ユニットへの通信をするため前記システムパラメータ・変数ユニットを提供し、
前記伝送線及び通信ユニットを通して、前記ローカル軸のシステムパラメータ・変数ユニットの動作パラメータを設定及び編集するパソコンまたはマン‐マシンインターフェース、又は前記通信ユニット通して前記遠隔軸のシステムパラメータ・変数ユニットの動作パラメータを設定及び編集し、
前記I/OユニットのI/Oステータスを設定するため、前記論理制御手順を実行し、そして前記システムパラメータ・変数ユニットに前記I/Oステータスを記憶するための移動制御ユニット、
前記移動経路の命令を発生させるための前記移動制御手順を実行し、そして前記動作パラメータにより各サンプリング時刻の内挿点を計算し、そして前記システムパラメータ・変数ユニットの移動命令領域へ前記内挿点を記憶し、そして
前記ローカル軸及びリモート軸モーター及び前記I/O信号を制御するため前記移動制御手順を実行する移動制御ユニット及び
前記システムパラメータ・変数ユニットに記憶された前記内挿点及び前記動作パラメータにより前記各軸のモーターを駆動するための駆動制御ループ、から更になる請求項8のような方法。 - 前記RAMへダウンロードされた前記移動制御手順を記憶し、
前記CPUは前記論理制御手順をプログラムするためPLC命令のグループを提供し、
前記主軸のCPUは前記移動経路を発生させ、そして前記経路発生器の入力として使用される命令を発生させるため前記RAMの移動制御手順を実行し、そして前記動作パラメータにより各サンプリング時刻の内挿点を計算し、そして前記内挿点を前記システムパラメータ・変数ユニットの移動命令領域へ記憶する経路発生器、から更になる請求項10のような方法。 - 各主軸駆動装置及び従属軸駆動装置はサーボ駆動装置アセンブリからなり、そして前記サーボ駆動装置アセンブリは、
通信回線へ接続され、そしてパソコン又はマン‐マシンインターフェースへ接続された通信ユニット、
前記パソコン又はマン‐マシンインターフェースは伝送線及び前記通信ユニットを通してシステムパラメータ・変数ユニットに記憶された動作パラメータを設定及び編集し、前記サーボ駆動装置アセンブリの各ユニットへ通信を提供し、そして前記動作パラメータを記憶するシステムパラメータ・変数ユニット、
論理制御手順によるI/Oステータスの設定及び前記システムパラメータ・変数ユニットへ前記I/Oステータスを記憶させるためのI/Oユニット、
ローカル軸及びリモート軸モーターを制御するため移動制御手順を実行し、前記通信回線及び前記通信ユニットを通して移動プログラムをダウンロードし、前記移動プログラムは経路命令を発生させるため実行され、移動制御ユニットは前記動作パラメータにより各サンプリング時刻の内挿点を計算し、そして前記内挿点を前記システムパラメータ・変数ユニットの移動命令領域へ記憶させ、
前記システムパラメータ・変数ユニットに記憶された前記内挿点及び前記動作パラメータにより各軸のモーターを駆動し、
通信回線、通信回線へ接続された主軸駆動装置および多くの従属軸駆動装置、従属軸駆動装置へ接続された多くの従属軸モーター、主軸駆動装置へ接続された主軸モーター、駆動装置の一つへ接続されたパソコン又はマン‐マシンインターフェース、からなる移動のための多軸制御を提供する分散型移動制御を有する交流サーボシステム。 - 前記システムパラメータ・変数ユニットに記憶された前記動作パラメータは、動作モード、軸パラメータ、軸ステータス、経路パラメータ、デジタルI/Oモード、モニター経路及び通信パラメータからなる請求項12のような交流サーボシステム。
- 前記移動制御ユニットは、RAM、EEPROM、CPU及び経路発生器からなり、前記RAMはダウンロードされた前記移動プログラムを記憶し、前記CPUは前記論理制御手順をプログラムするためPLC命令のグループを提供し、前記CPUは前記経路発生器の入力命令として使用するための命令を発生させるため前記移動プログラムを実行し、前記経路発生器は各サンプリング時刻の内挿点を計算し、そして前記内挿点を前記システムパラメータ・変数ユニットの移動命令領域へ記憶する請求項12のような交流サーボシステム。
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